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Document ressourceSur les matériaux
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POUR CHAQUE MATÉRIAU ON PEUT DIRE
Son groupe : Naturel ou Artificiel
Son origine : Animale, Végétale ou Minérale
Sa famille : Les plastiquesLes métauxLes minérauxLes compositesLes céramiquesLes organiques
Suite
Chacun son groupe !
Naturel ArtificielCe sont donc tous les
matériaux que l’homme prend directement dans la nature sans les modifier.
Exemple : le bois…
Ce sont donc tous les matériaux que l’homme a inventé. Ils n’existent donc
pas dans la nature.Exemple : le plastique… Suite
L’homme, pour fabriquer des matériaux, n’a pas d’autres choix que d’utiliser les matières premières qui se trouvent sur la terre.
• Certaines matières premières sont utilisables tout de suite (sable, bois, pierre,…).
Ce sont les matériaux naturels.
• L’homme a aussi appris à transformer, mélanger, … les matières premières pour fabriquer des matériaux de plus en plus compliqués.
Ce sont les matériaux artificiels.
Connaitre son origine c’est important !
Connaitre l’origine d’un matériau, c’est retrouver quelle(s) matière(s) première qui a été utilisée pour le fabriquer.Comme toutes les matières premières viennent de la nature, elles peuvent avoir 3 origines :
Originevégétale
Origineminérale
Origineanimale
La matière première est
récupérée sur des végétaux.
Tous ce qui pousse sur terre.
La matière première est
récupérée sur des animaux.
Tous ce qui vie sur terre.
La matière première est
récupérée dans le sol.
Tous ce qui ne vie pas.
Suite
Famille des plastiques Famille des composites
Famille des métauxFamille des organiques Famille des minéraux
Famille des céramiques
Ce sont des matériaux que l’on trouve dans le sol, le plus souvent sous la forme de minerai, parfois sous la forme de métal pur (pépite d’or). Les alliages font partie de cette famille.
Ce sont des matériaux qui sont fabriqués à partir d’organismes vivants : plantes ou animaux.
Ce sont des matériaux issus d’un assemblage d'au moins deux matériaux non mélangeables. Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés que les éléments seuls ne possèdent pas.
Ce sont des matériaux qui sont récupérés dans le sol sans être transformé comme les pierres, les sables, les terres…
Les matières plastiques sont des matériaux synthétiques fabriqués à partir du pétrole. Plus rarement à partir de matières végétales (maïs…) ou de matières animales (lait)
Ce sont des matériaux qui sont fabriqués à partir de terre ou de sable mais à la différences de la famille des minéraux, ils ont été chauffés (cuissons)
Le jeux des 6 familles !
Suite
Biodégradable
DégradableRecyclable
Elimination Elimination des matériaux
Le matériau peut être
réutilisé pour faire un autre
objet.
Le matériau est détruit par la nature sans
pollution.
Le matériau est détruit par la nature mais avec pollution.
Suite
(Un objet cassé)
Un matériaux peut être :
Non Recyclable
Le matériau ne peut pas être réutilisé pour faire un autre
objet.
Recyclable Non Recyclable
OU
Biodégradable
DégradableOU
Le Bois
Le coton
Le lin
La laine
Le cuir
Le sable Le fer ou Acier
L’aluminium
Le P.V.C
Les mousses
Le verre Fibre de carbone
Fibre de verre
Le papier
La porcelaine
Famille des plastiques Famille des composites
Accueil Retour définitions
Le caoutchouc
Famille des métauxFamille des organiques Famille des minéraux
Famille des céramiques
La pierre
Le cuivre
Le bronze
L’or
La faïence
Le P.E.T
Le plexiglass
La terre cuite
Le polystyrène
En blanc: matériaux non étudiés dans la ressource
Le diamant
Le coton
SuiteFamille des organiques
Origine du coton
Le coton vient d’une plante
Suite
Matériau naturel
Origine végétale
Avec le coton, on fabrique du fil.
Avec le fil, on fabrique du tissus.
Avec le tissus, on fabrique des vêtements.
Utilisation du coton
Suite
Elimination du coton
OUI, le coton est biodégradable
OUI, découpe des vêtements
Pollution ?
Pas de pollution
Chiffons pour les entreprises
Terre
Isolation phonique ou thermique
Ex: dans les voitures
OU
Accueil
Temps nécessaire :
1 an environ
Le lin
SuiteFamille des organiques
Origine du lin
On récupère les fibres qui se trouvent dans la tige de la plante..
Suite
Matériau naturel
Origine végétale
Avec le coton, on fabrique du fil.
Avec le fil, on fabrique du tissus.
Avec le tissus, on fabrique des vêtements.
Utilisation du lin
Suite
OUI, le lin est biodégradable
OUI, découpe des vêtements
Pollution ?
Pas de pollution
Chiffons pour les entreprises
Terre
Elimination du linTem
ps nécessaire :
1 an environ
Accueil
Le bois
SuiteFamille des organiques
Origine du boisOn utilise les arbres pour fabriquerdes copeaux de bois ,
Ou des planches
Suite
Matériau naturel
Origine végétale
Aggloméré
Médium ou MDF
Planches
Copeaux
Utilisation du bois
Suite
OUI, le bois est biodégradable
OUI, broyage du bois
Pollution ?
Pas de pollution
Fabrication de papier / Carton
Terre
On brûle le boisFabrication d’énergie (chauffage, électricité …)
Elimination du boisTemps nécessaire :
13 à 15 ans environ
Accueil
Le papier
SuiteFamille des organiques
Origine du papierOn utilise les arbres pour
fabriquer des copeaux de bois
Beaucoup de papiers sont fabriqués avec la récupération de vieux papiers.(recyclage du papier) On économise ainsi des arbres.
Pâte à papier(cellulose)
Suite
Matériau artificiel
Origine végétale
Ramette dePapier A4
On fabrique de grandes feuillesque l’on met en rouleaux.Les feuilles sont ensuite découpéesAu format souhaité: A4,A3…
Utilisation du papier
Photocopies pour les cours de
technologie
Suite
OUI, le papier est biodégradable
OUI, récupération du papier
Pollution ?
Pas de pollution
(sauf pour l’encre)
Fabrication de papier / Carton
Terre
On brûle le papierFabrication d’énergie (chauffage, électricité …)
Elimination du papierTemps nécessaire :
2 à 4 semaines
Accueil
La laine
SuiteFamille des organiques
Origine de la laine
Il existe aussi de la laine de chèvre (cachemire) et d’autres animaux.
La laine du mouton
La laine est récupérée sur les animaux, c’est leurs poils.
Suite
Matériau naturel
Origine animale
Avec la laine, on fabrique du fil.
Avec le fil, on fabrique du tissus.
Avec le tissus, on fabrique des vêtements.
Utilisation de la laine
Suite
OUI, la laine est biodégradable
OUI, découpe des vêtements
Pollution ?
Pas de pollution
Chiffons pour les entreprises
Terre
Isolation phonique ou thermique
Ex: dans les voitures
OU
Elimination de la laineTemps nécessaire :
1 an environ
Accueil
Le cuir
SuiteFamille des organiques
Pour fabriquer du cuir, on utilise la peau sans les poils des animaux.
Le prix du cuir dépend de l’animal utilisé.
Pas cher
Pas cher
Très cher
Origine du cuir
Suite
Matériau naturel
Origine animale
La transformation de la peau en cuir est très compliqué !
Le cuir est utilisé comme un tissu très épais
Utilisation du cuir
Suite
OUI, le cuir est biodégradable
Pollution ?
Pas de pollution
Terre
NON, on brûle le cuirFabrication d’énergie (chauffage, électricité …)
Elimination du cuirTemps nécessaire :
25 à 40 ans
Accueil
Le sable
SuiteFamille des minéraux
Il y a beaucoup de carrières de sable en France. Le sable est très souvent récupéré dans les anciens lits des fleuves.
Carrière FleuveSable
Origine du sable
Suite
Matériau naturel
Origine minérale
Le sable sert principalement dans la fabrication du béton.
Béton = Sable + Caillou + Ciment
Transport du béton
Construction de bâtiments : maison, immeubles, agglos, bordures…
Utilisation du sable
Suite
NON, les gravats dégradables.
Pollution ?
Visuelle
Terre
OUI, utilisation des gravats comme caillouxFabrication de routes,
Terrassement…
Gravats= Objets en béton découpés en petits morceaux
Elimination du béton (Gravats)Temps nécessaire :
4000 ans à infini
Accueil
Le fer ou l’acier
SuiteFamille des métaux
Pour fabriquer du fer ou de l’acier, il faut du minerai de fer. On le récupère dans la terre dans des lieux où il y en a beaucoup que l’on appelle MINES.
La fabrication de fer est très complexe, il faut:
- Du minerai de fer
- Du charbon Recyclage du fer
« Ferrailles »
Origine du fer / acier
On fait fondre le minerai et le charbon dans un
haut fourneau
Entrée
Sortie Suite
Matériau naturel
Origine minérale
Le fer ou l’acier est présent partout dans les objets de tous les jours.
Transport
Bâtiment
Pièces, objets…
Utilisation du fer / acier
Suite
OUI, le fer est biodégradable
Pollution ?
Pas de polution
Terre
OUI, utilisation des morceaux de fer
Avec le recyclage du fer, on peut faire de nouveaux objets en fer !
Il est donc très facile à recycler.
Elimination du fer / acierTemps nécessaire :
300 à 500 ans
Accueil
L’aluminium
Suite
Pour fabriquer de l’aluminium, il faut du minerai de Bauxite. On le récupère dans la terre dans des lieux où il y en a beaucoup que l’on appelle MINES.
Minerai de Bauxite
Alumine
Aluminium
Le procédé de fabrication est très Compliqué. Il a été découvert en 1887. Le minerai est transformé en alumine, puis par électrolyse (beaucoup d’électricité ce qui coûte cher) , on transforme l’alumine en aluminium.
Tôles Lingots Barres
Billettes
Origine de l’aluminium
Suite
Matériau artificiel
Origine minérale
Utilisation de l’aluminiumOn utilise l’aluminium pour sa solidité et sa légèreté:- Des pièces en tôles - Des pièces moulées aux formes complexes- Des profilés - Des emballages
SuiteFamille des métaux
Elimination de l’aluminium
Avec le recyclage de l’aluminium, on peut faire de nouveaux objets en aluminium!
Il est donc très facile à recycler.
Pollution ?
Terre
Eau
Terre
NON, l’aluminium est dégradable
OUI, utilisation des morceaux d’aluminium
Temps nécessaire :
100 à 500 ans
Accueil
Le P.V.C
SuiteFamille des plastiques
Origine du P.V.CLe P.V.C est une matière plastique. Toutes les matières plastiques sont fabriquées à partir du pétrole. Le pétrole est pompé dans la terre.
Le pétrole est pompé dans la terre
Le pétrole est ensuite transformé dans une raffinerie en différents produits :- L’essence pour les automobiles- En matière première pour la fabrication du plastique
11
22
Fabrication des granulats de plastique
33-Matière première pour plastique-Colorant pour la couleur
Suite
Matériau artificiel
Origine minérale
Utilisation du P.V.CLes granulats de plastique sont:
Moulés par injection
Extrudés
Tubes et profilés
Pièces de toutes formes
Suite
Chauffage
Chauffage
Moule
Elimination du P.V.C
NON, le PVC est dégradable
Pollution ?
Air
Eau
TerreTerre
OUI, Utilisation des morceaux de PVC
Avec le recyclage du PVC, on peut faire de nouveaux granulats de PVC !
Il est donc très facile à recycler.
On brûle le PVC Fabrication d’énergie (chauffage, électricité …)
Temps nécessaire :
1000 ans
Accueil
Les mousses
SuiteFamille des plastiques
Origine des mousses
Tout comme un gâteau, la mousse est à l'origine une préparation liquide fabriquée à base de matière première pour plastique.
Cette préparation peut aussi être injectée et cuite dans un moule pour faire des pièces avec des formes complexes.
La mousse est une matière plastique. Toutes les matières plastiques sont fabriquées à partir du
pétrole. Le pétrole est pompé dans la terre
Le pétrole est ensuite transformé dans une raffinerie en différents produits :- L’essence pour les automobiles- En matière première pour la fabrication du plastique
11
22
33
Cette préparation est coulée dans un large bac de cuisson et ensuite placée dans un four immense pour qu’elle gonfle en cuisant.
33
Plaques
Pièces
Suite
Matériau artificiel
Origine minérale
Utilisation des moussesLes plaques sont utilisées pour la fabrication d’emballages, de matelas ou usinées sur des machines pour leurs donner une forme plus compliquée.
Les pièces moulées peuvent prendre des formes et des usages très différents
Suite
Elimination des mousses
NON, la mousse est dégradable
Pollution ?
Air
Eau
terreTerre
OUI, utilisation des morceaux de mousse
Avec le recyclage de la mousse, on peut faire de nouveaux objets.
Ex: Pneus, tapis, isolation
On brûle la mousse Fabrication d’énergie (chauffage, électricité …)
Temps nécessaire :
1000 ans
Accueil
Le verre
SuiteFamille des céramiques
Origine du verrePour fabriquer du verre, il faut :- Beaucoup de sable ( Le sable vient des carrières de sable)- De la chaux ( c’est une matière blanche et calcaire comme la craie)- De la soude (c’est un produit chimique dangereux)
A la sortie du four, le verre est visqueux comme du chewing-gum. On peut lui donner plusieurs formes :- Plaque- Forme soufflée (Bouteilles, verre…)- Ou travaillé comme une pâte à modeler
Exemple en bouteille
Suite
Matériau artificiel
Origine minérale
Utilisation du verrePlaques de verre
Formes souffléesFormes artistiques
Suite
Elimination du verre
NON, le verre est dégradable
Pollution ?
Pas de pollution
Terre
OUI, utilisation des morceaux de verre
Avec le recyclage du verre, on peut faire de nouveaux objets en verre !
Il est donc très facile à recycler.
Temps nécessaire :
4000 ans à l’infini
Accueil
La porcelaine
Et les dérivés (faïence, poterie, …)
SuiteFamille des céramiques
Origine de la porcelaineEt de ses dérivés (faïence, céramique, terre cuite…)
La fabrication de la porcelaine et de tous ses dérivés est basée sur le même principe. On mélange de la terre (argile ou autres composés minéraux) avec de l’eau . On donne une forme à cette pâte, puis on la sèche. Après le séchage, on applique une couche de finition (émaille ou autre) et on cuit l’objet dans un four. La décoration se fait à la fin.
Forme Séchage Finition
Cuisson Décoration
On peut faire des formes:- Plates- Moulées- Artistiques
Suite
Matériau artificiel
Origine minérale
Utilisation de la porcelaineEt de ses dérivés (faïence, céramique, terre cuite…)
Plaques
Formes moulées Formes artistiques
Suite
Elimination de la porcelaine
NON, la porcelaine est dégradable
Pollution ?
Pas de pollution
Terre
OUI, utilisation des morceaux de porcelaineUtilisation des morceaux de porcelaine comme gravats pour la fabrication de routes, terrassement…
Temps nécessaire :
4000 ans à infini
Accueil
La fibre de verre
SuiteFamille des composites
Origine de la fibre de verreLa fibre de verre est un matériau composé de deux matériaux
Une résine mélangée à un durcisseur Un tissus tissé en fil de verre
11
Mettre le tissu sur la forme que l’on veut avoir
22
Mettre la résine sur le tissu.
33
Laisser sécher la résine et enlever la pièce de la forme
11
Couper les fibres du tissus qui dépassent. La pièce est finie.
Attention, les pièces sont toujours de faible épaisseur Suite
Matériau artificiel
Origine minérale
Utilisation de la fibre de verreLa fibre de verre est utilisée pour faire des pièces de grandes tailles, solides et légères.Elle permet de faire facilement des objets unitaires pas trop cher.
Suite
Elimination de la fibre de verre
NON, la fibre de verre est dégradable
Pollution ?
Eau
Terre
AirTerre
OUI, utilisation des morceaux de fibre
On peut mélanger les morceaux de fibre pour alléger les ciments ou autres mélanges
Temps nécessaire :
4000 ans
Accueil
La fibre de carbone
SuiteFamille des composites
Origine de la fibre de carboneLa fibre de carbone est un matériau composé de deux matériaux
Une résine mélangée à un durcisseur Un tissus tissé en fil de carbone
11
Mettre le tissu sur la forme que l’on veut avoir
22
Mettre la résine sur le tissu.
33
Laisser sécher la résine et enlever la pièce de la forme
Couper les fibres du tissus qui dépassent. La pièce est finie.
Attention, les pièces sont toujours de faible épaisseur
44
Suite
Matériau artificiel
Origine minérale
Utilisation de la fibre de carboneLa fibre de carbone est utilisée pour faire des pièces de grandes tailles, très solides et très légères.Elle permet de faire facilement des objets unitaires de très grande qualité. Attention, la fibre de carbone est très chère.
Suite
Elimination de la fibre de carbone
NON, la fibre de carbone est dégradable
Pollution ?
Eau
Air
TerreTerre
OUI, utilisation des morceaux de fibre
On peut mélanger les morceaux de fibre pour alléger les ciments ou autres mélanges
Temps nécessaire :
1000 ans
Accueil
Le caoutchouc
SuiteFamille des plastiques
Origine du CaoutchoucIl existent deux sortes de caoutchouc :
Le pétrole est ensuite transformé dans une raffinerie en matière première.
Suite
- Le caoutchouc naturel est fabriqué à base de sève d’hévéa (arbre tropical). Ce caoutchouc vaut très cher et est de moins en moins utilisé.
- Le caoutchouc artificiel (matière plastique) fabriqué à base de pétrole. Ce caoutchouc artificiel n’a pas très cher.
Toutes les matières plastiques sont fabriquées à partir du pétrole. Le pétrole est pompé dans la terre.
Qu’il soit naturel ou artificiel, le caoutchouc doit être mis en forme puis cuit dans un four pour obtenir les caractéristiques que l’on lui connait. C’est ce que l’on appelle la vulcanisation.
Exemple : Fabrication d’un
pneu
Matériau artificiel
Origine végétaleOrigine minérale
Utilisation du caoutchoucLe caoutchouc est utilisé pour la fabrication des pneus.Mais il est aussi utilisé dans la fabrication de petites pièces, chenilles, bottes, tubes flexibles, tapis roulant…
Suite
Elimination de caoutchouc
NON, le caoutchouc dégradable
Pollution ?
Eau
Air
TerreTerre
OUI, utilisation des morceaux de caoutchouc
Peu encore connu, mais il est possible de récupérer le caoutchouc
(dé-vulcanisation)
Temps nécessaire :
1000 ans
Accueil
On brûle le caoutchoucFabrication d’énergie
(souvent dans les cimenteries …)
OUI, on récupère le caoutchouc
On peut utiliser les petits morceaux de caoutchouc pour fabriquer des pistes d’athlétisme, airs de jeux…
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